P22  INTERFEROMETRICKÝ VÝZKUM TEPLOTNÍCH POLÍ V MÍSTNOSTI

Interferometrický výzkum teplotních polí v místnosti byl prováděn na modelu o šířce 180 mm, výšce 83 mm a hloubce 44 mm (ve směru šíření světelných paprsků), který je uveden na obraze 1. Model je ohraničen skleněnými průzory a má možnost simulovat vytápění otopným tělesem a vytápění podlahové, stropní či stěnové. Model byl instalován do měřicího prostoru Machova - Zehnderova interferometru, který je na obr. 13-6 v kap. 13.4. Jelikož pro interferometrický výzkum musí být rozměry modelu místnosti malé (vzhledem k velikosti zorného pole interferometru), je nutné při měřeních použít vhodnou tekutinu a výsledky pak vyjádřit bezrozměrně pro možnost jejich aplikace na skutečnou místnost.

 

Obraz 1  Model místnosti s průzory

Na obraze 2 je příklad interferogramu teplotního pole v modelu místnosti při zátopu levou stěnou. Interferogram je pořízen při seřízení interferometru na nekonečnou šířku interferenčních proužků v referenční oblasti, kdy interferenční proužky představují přibližně izotermy. Z interferogramu je patrno, že ohřátá tekutina v důsledku vztlakových sil stoupá vzhůru a proudí pod stropem místnosti.

 

Obraz 2  Teplotní pole v místnosti při zátopu stěnou

Na obraze 3 je interferogram teplotního pole v modelu místnosti při vytápění podlahou. Interferogram je rovněž pořízen při seřízení interferometru na nekonečnou šířku interferenčních proužků v referenční oblasti. Z obrázku je zřejmé, že při podlahovém vytápění dochází k poměrně dobrému promíchání tekutiny v místnosti a tím poměrně rovnoměrnému rozložení teplot.

 

Obraz 3  Teplotní pole v modelu místnosti při podlahovém vytápění

Dynamický vývoj teplotního pole při zátopu otopným tělesem (umístěným vlevo dole) je uveden v přiloženém souboru video 1. Ze záznamu je zřejmé, že teplejší tekutina se vyskytuje v horní části modelu místnosti a u podlahy je tekutina chladnější. Videosekvence ve formátu *.gif je upravena tak, že je vybráno jen několik snímků z počátku zátopu.

Další příklady

Video 2: Interferometrický záznam teplotního pole v modelu místnosti při zátopu otopným tělesem (vlevo dole), kdy teplotní pole se šíří pod stropem místnosti.

Video 3: Interferometrický záznam teplotního pole v modelu místnosti při zátopu otopným tělesem (vlevo dole), kdy teplotní pole pod stropem dosahuje až k protilehlé stěně místnosti.

Video 4: Interferometrický záznam teplotního pole v modelu místnosti při zátopu otopným tělesem (vlevo dole), kdy teplotní pole vyplňuje horní část místnosti.

Video 5: Interferometrický záznam teplotního pole v modelu místnosti při podlahovém vytápění, které lépe zabezpečuje podmínky tepelné pohody než vytápění otopným tělesem.

Video 6: Teplotní pole v modelu místnosti při zátopu otopným tělesem získané diplomantem Tomášem Loulou, a to měřením pomocí sítě 60 termočlánků. Teplotní pole sloužilo pro porovnání s interferometrickým měřením.

Pozn.:  Výzkum byl prováděn na Odboru termomechaniky a techniky prostředí [6-12] v rámci projektu GAČR č. 101/94/1348 Interferometrický výzkum teplotních polí v transparentním prostředí a počítačové zpracování interferogramů. Řešitelé: E. Janotková, M. Pavelek a kol. Na vizualizačních experimentech spolupracoval doktorand Ing. Tomáš Hubáček.